初中生物,第三单元,第五章,绿色植物与生物圈中碳一氧平衡.docx
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1、初中生物,第三单元,第五章,绿色植物与生物圈中碳一氧平衡第五章 绿色植物与生物圈中的碳一氧平衡 本章综合解说 本章内容概览 本章首先通过科学试验,说明白光合作用能汲取氧气,释放二氧化碳,并与第四章的学问整合,形成了关于光合作用全过程的完整介绍:光合作用是以水和二氧化碳为原料合成有机物,储存能量,并释放氧气的过程。为培育科学试验创新实力,首先让同学们自己设计一个试验来验证“二氧化碳是光合作用的原料”,然后支配演示试验验证光合作用的产物之一氧气,还介绍了光合作用原理在农业生产上的应用。教材以多个演示试验证明白植物的呼吸作用是汲取氧气、放出二氧化碳、分解有机物、释放能量的过程;然后依据演示试验的结论
2、归纳总结呼吸作用的概念和反应式,并且指出呼吸作用是生物的共同特征。最终说明白绿色植物在维持生物圈碳一氧平衡中的作用。重点难点提示 重点: (1)光合作用的概念。(2)呼吸作用的过程。难点: (l)运用试验的方法独立设计并完成探究活动“二氧化碳是光合作用必需的原料吗?”(2)呼吸作用的实质分解有机物、释放能量。本章学法点津 (1)试验探究法是学好本章的重要方法,本章支配一系列试验就是希望同学们通过参加实践,理解和感悟光合作用消耗二氧化碳、释放氧气和呼吸作用分解有机物、释放能量的现象,而不是生硬地记忆这些学问。因此在学习过程中我们要主动学习,自主探究,留意对问题的视察、分析、推理和归纳,对于难度较
3、大的问题,要留意与其他同学进行探讨,总结方法,举一反三。 (2)要依据有关的试验,归纳出光合作用和呼吸作用的概念和反应式,相识光合作用在维持生物圈碳一氧平衡中的重要作用,并结合生活实践,相识光合作用和呼吸作用原理在农业生产上的应用。 第一节 光合作用汲取二氧化碳释放氧气 教材预习全解 趣味情景导入 在生活中,各种生物的呼吸和燃料的燃烧在时时刻刻消耗着大气中的氧气,同时排出大量的二氧化碳,那么大气中的氧气会不会越来越少,二氧化碳会不会越来越多呢? 学习目标导航 1阐明光合作用的概念。2运用试验的方法独立设计并完成探究活动“二氧化碳是光合作用必需的原料吗?” 3举例说出光合作用原理在农业生产上的应
4、用。相关学问链接 1通过“绿叶在光下制造有机物”的试验,我们知道,光是绿色植物进行光合作用必不行少的条件,植物通过光合作用制造了有机物(淀粉)。 2光合作用的场所是叶绿体。由于叶肉细胞中含有大量的叶绿体,因此植物进行光合作用的主要器官是叶。 教材内容全解 想一想,议一议 (见教材第121页) 海尔蒙特忽视了空气的作用。学问点一 光合作用利用二氧化碳作为原料 1普利斯特利的试验(教材第122页图3-33全解) 1773年,英国科学家普利斯特利做了一个有关光合作用的经典试验。(1)试验过程 把一支点燃的蜡烛放到密闭的玻璃罩里,蜡烛不久就熄灭了。 把一只小白鼠放到密闭的玻璃罩里,小白鼠很快也死去了。
5、 把一盆植物和一支点燃的蜡烛一同放到一个密闭的玻璃罩里,结果蜡烛没有熄灭。 把一盆植物和一只小白鼠一同放到个密闭的玻璃罩里,结果小白鼠能够正常地活着。 留意 这些试验都是在有光照的条件下进行的,否则试验不能胜利。(2)结论 普利斯特利通过试验得出了结论:植物能够更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊了的空气。2其它科学家的试验 继普利斯特利以后,又有很多科学家做了很多有关光合作用的试验,一些科学试验证明,蜡烛燃烧或动物呼吸都会排出二氧化碳,消耗氧气,而植物的光合作用能够释放氧气,消耗二氧化碳。除水以外,二氧化碳也是绿色植物光合作用的原料。3教材第122页“探究”全解(二氧化碳是光合作用必需的原料
6、吗?)(重点、难点) 这是一个要求独立设计完成的探究试验,要依据探究试验的步骤、应留意的一些问题以及探究的实际状况,对探究全过程进行设计。特殊是设计比照试验时,变量的选择要和探究的问题相联系。设计探究过程时要和其他同学进行探讨和沟通,相互取长补短。遇到难以解决的问题,要向老师请教。下面的探究过程仅供参考。(1)提出问题:二氧化碳是光合作用必需的原料吗? (2)作出假设:二氧化碳是光合作用必需的原料。(3)制定和实施安排:取如图所示的甲、乙两套装置,在小烧杯中各放上一株同样的植物,甲装置的水槽中盛有氢氧化钠溶液(氢氧化钠溶液能汲取空气中的二氧化碳),乙装置的水槽中盛有清水。 把它们同时放在黑暗处
7、一昼夜,然后一起移到光下。 几小时后,各取甲、乙装置中的一个叶片,分别编号为A、B,放在酒精中隔水加热,脱去叶绿素,然后用清水冲洗。 在A、B叶片上各滴上两滴碘液。稍等片刻,用清水冲掉碘液。留意视察有什么现象产生。 预期结果:A叶片不变蓝,B叶片变蓝。 分析试验现象:因为淀粉遇碘变蓝,则甲装置的叶片中没有产生淀粉,而乙装置的叶片中产生了淀粉。甲、乙两装置的唯一区分是甲装置的水槽中是氢氧化钠溶液,乙装置的水槽中是清水,氢氧化钠溶液将甲装置内的二氧化碳全汲取了。这一试验说明,二氧化碳是光合作用的原料。(4)结论:二氧化碳是光合作用必需的原料。留意 本试验的变量是二氧化碳,而不是氢氧化钠溶液。探讨
8、(见教材第123页) 1假如试验结果与假设不一样,应细致分析缘由,重新设计试验方案,并通过试验重新检验假设。2、3依据自己和其他同学的实际状况进行探讨、沟通。例1(2014广东揭阳)将一株绿色植物在黑暗处放置24小时,选择一片绿叶,把主叶脉剪断(如图 所示),然后将该植物放在阳光下照耀24小时,发觉B区不能正常制造淀粉,缘由是B区叶片缺少( ) A叶绿素 B光 C二氧化碳 D水 D 叶脉中有导管,能运输水分和无机盐,把主叶脉剪断后,B区得不到水分,光合作用因缺少水分而无法进行,就无法产生淀粉。故选择D选项。 学问点二 光合作用还能产生氧气 1教材第123页“演示试验”全解 取一个大烧杯,注入清
9、水,里面放上金鱼藻,在金鱼藻上罩上一个透亮玻璃漏斗(留意烧杯内的水面要高出漏斗柄),在漏斗上面接一支试管。然后将这一装置放在阳光下,大约半小时后,会看到金鱼藻上冒出很多气泡。待试管中的气体充溢试管容积的1/2左右时将试管取出,将快要熄灭的卫生香(或竹签)快速插入试管口内,我们发觉,快要熄灭的卫生香(或竹签)立即猛烈地燃烧起来。 探讨 (见教材第123页) 光合作用产生了氧气。因为金鱼藻在光下放出的气体可以促进燃烧,氧气有助燃作用,由此可以 推断,绿色植物通过光合作用产生了氧气。2光合作用产生了氧气(重点) 氧气是一种助燃剂。快要熄灭的卫生香(或竹签)遇到金鱼藻在光下释放出的气体,立即燃烧起来,
10、说明金鱼藻在光下产生了氧气,同时说明氧气是光合作用的产物。例2 用金鱼藻和相关仪器进行如图所示试验,请回答问题。 (1)将乙装置放在阳光下照耀一段时间后,玻璃管中收集的气体可以助燃,这说明光合作用的产物除 淀粉等有机物外,还有_。 (2)若将乙装置用透亮钟罩罩住,并向其中放入一个盛有氢氧化钠溶液的烧杯,发觉气泡的产生渐渐变少,甚至停止,缘由是钟罩内缺少_;除此之外,光合作用的原料还有_。(3)甲装置内无气泡产生,这说明_是光合作用所必需的条件。(1)氧气 (2)二氧化碳 水 (3)光 (1)光合作用的产物之一是氧气,氧气有助燃作用。(2)氢氧化钠溶液能汲取装置内的二氧化碳,导致金鱼藻因缺少二氧
11、化碳而无法进行光合作用。光合作用除须要二氧化碳外,还须要水作为原料。(3)甲装置遮光,金鱼藻无法进行光合作用,说明光是光合作用所必需的条件。 3光合作用的反应式和概念 (l)依据前面学习的有关光合作用的试验现象及结论,我们可以归纳出光合作用的反应式为: (2)概念:植物的光合作用实质上是绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能 量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程(如图)。 留意 光合作用反应式的书写中用“”而不用“=”。 光合作用只有在光的条件下才能进行。 光照最强时间合作用并不是最强的,如夏天中午光照强度最强时,部分气孔关闭,以削减水分的散失,但同时间合作用的强度也会
12、受到影响而降低。 要验证植物光合作用须要水,常用切断叶片主脉的方法;要验证光合作用的场所是叶绿体,常用银边天竺葵或黄斑叶来进行试验。 规律总结 光合作用:原料:二氧化碳和水。产物:有机物和氧气。条件:光照。场所:叶绿体。物质转化: 。能量转化: 。实质:合成有机物、储存能量。例3(2015黑龙江齐齐哈尔)绿色植物进行光合作用的实质是( ) A制造有机物,释放能量 B制造有机物,储存能量 C分解有机物,释放能量 D分解有机物,储存能量 B 绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水等无机物转化成储存能量的有机物,可见其实质是制造有机物,并储存能量。 故选择B选项。 学问点三 光合作用原理在农业
13、生产上的应用 在农业生产上,为了更好地促进作物的生长以获得高产,依据光合作用的原理,要保证作物有效地进行光合作用的各种条件。 1充分利用光照 (1)合理密植 合理密植既充分利用了单位面积上的光照而避开奢侈,又不至于让叶片相互遮挡,影响光合作用。(2)立体种植(间作套种) 立体种植就是把两种或两种以上的作物,在空间和时间上进行最优化组合,以达到增产、增收、延长供应的目的。2增加二氧化碳的浓度 二氧化碳是植物进行光合作用的原料,空气中二氧化碳的浓度一般是003%。当空气中二氧化碳的浓度为01%时,农作物的光合作用就会显著增加,产量有较大的提高。在温室中,增加二氧化碳浓度的方法有许多。例如,增施有机
14、肥料(农家肥),利用微生物分解有机物放出二氧化碳;喷施储存在钢瓶中的二氧化碳;用化学方法产生二氧化碳等。3其它方面 植物光合作用受诸多因素的影响,最大限度地满意农作物进行光合作用时对水、无机盐、温度等的需求,农业生产就能获得丰收。例4(2014湖南株洲)下列措施中,与利用光合作用原理提高农作物产量无关的做法是( ) A合理密植 B增加二氧化碳浓度 C降低夜间温度,削减有机物的消耗 D种植大棚蔬菜,阴天开灯增加光照 C 光是光合作用的必要条件,合理密植可以充分利用光,提高光合作用效率;二氧化碳是光合作用的原料,被称为“空中肥料”,增加二氧化碳浓度,可以提高光合作用效率;大棚内开灯,可以弥补自然光
15、的不足,利于光合作用进行;光合作用的实质是合成有机物,储存能量,故C项符合题意。 故选择C选项。 学问点四 教材第125页“技能训练”全解(分析试验结果) 在科学试验和调查过程中,通过视察、测量等方法经常收集到大量数据。对这些数据运用数学学问加以整理、分析、归纳,可以得出结论,发觉其中的规律,从而提出看法或建议,写出试验探讨报 告或调查报告,以揭示事物的内在规律,有助于视察后推论的形成。留意分析试验结果和假设之间 的关系,假如结果和假设不一样,应重新假设后进行试验。 金鱼藻在光照下进行光合作用,产生了氧气,在试管中就出现了气泡。依据试验过程中的记录数据仔细分析,由试验现象人手分析出现这种现象的
16、缘由,从而得出正确的结论。 (l)从表中数据可以看出,金鱼藻和光源距离的远近与其产生的气泡数目成反比,金鱼藻离光源 越近,产生的气泡越多。因为气泡中的气体是金鱼藻进行光合作用产生的,气泡越多,说明光合作用 越强,因此可以得出结论:光照越强,光合作用也就越强。 (2)假如将试管放在黑暗处,试管中将没有气泡出现,这是因为金鱼藻在黑暗处无法进行光合 作用。 例5(2015山东烟台)如图是某生物爱好小组用金鱼藻设计的试验装置,视察在不同距离灯光照耀下,试管内产生的气泡数目,得到的数据如下: 试管与灯的距离(厘米) 5 10 15 20 25 30 35 每分钟产生的气泡数(个) 61 55 42 32
17、 25 21 19 依据表中数据不能得出的结论是( ) A植物离光源越近产生的气泡数目越多 B植物与光源的距离与产生的气泡数呈负相关 C光照越强,植物的光合作用越强 D光照时间越长,植物的光合作用越强 D 依据表中数据可知,试管距离灯越近,金鱼藻产生的氧气(气泡)越多,A项正确。光合作用受光照强度的影响:试管与灯的距离越大,光照越弱,光合作用产生的氧气越少,说明植物和光源的距离与植物产生的气泡数呈负相关,B项正确。由于试管与灯的距离近,光照会变强,试管与灯的距离远光照会变弱,所以这一现象说明,光照越强,绿色植物的光合作用就会越强,产生的氧气(气泡)就会越多。通过分析试验数据可得出结论:在肯定范
18、围内,光照越强,植物的光合作用越强,C项正确。本试验的变量是光照强度,而不是光照时间,所以不能得出光照时间越长,植物的光合作用越强的结论,D项错误。故选择D选项。 典型例题剖析 题型一 光合作用的实质 例1 如图是植物光合作用过程示意图,请据图回答问题。 (1)由图中箭头所示的方向可知:_进入叶片作为光合作用的原料,其中_是通过导管运输来的,_是通过气孔从空气中汲取来的;_和氧气是光合作用的产物,其中氧气是通过叶片的_进入大气的。 (2)图中表示的物质是_,表示的物质是_。(3)图中A表示叶肉细胞中的_。(4)图中表示_等有机物,其储存有由光能转变成的_。(l)水和二氧化碳 水 二氧化碳 有机
19、物(如淀粉) 气孔 (2)氧气 二氧化碳 (3)叶绿体 (4)淀粉 化学能 光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程。由图中箭头所示的方向可知:水和二氧化碳进入叶片作为光合作用的原料,其中水是通过导管运输来的,二氧化碳是从大气中汲取来的;有机物(如淀粉)和氧气是光合作用的产物,其中氧气是通过叶片的气孔进入大气的。绿色植物中的叶绿体是进行光合作用的场所。据图分析可知,图中是有机物(如淀粉),是氧气,是水,是二氧化碳,A是叶绿体。 题型二 光合作用原理在农业生产上的应用 例2(2015黑龙江龙东)下列哪项措施是为了提高农作物的光合作用效率
20、?( ) A松土排涝 B合理密植 C带土移栽 D地膜覆盖 B 松土排涝是为了保证植物根的正常呼吸;带土移栽是为了爱护根毛和幼根,以提高移栽的成活率;地膜覆盖是为了供应种子萌发或植株生长须要的相宜的温度;而合理密植的目的是充分利用单位土地面积上的光照,提高农作物光合作用的效率,是提高单位土地面积内农作物产量的一个重要措施,种植过密会使叶片相互遮挡,降低光合作用效率。 故选择B选项。 学问实力提升 重点内容总结 易误易混警示 误认为各种生物所需能量的最终来源是绿色植物 绿色植物可以利用光能,在叶绿体内将二氧化碳和水转化成有机物,释放氧气,并且将光能转变为有机物中的化学能。因此,绿色植物是生物圈中的
21、生产者,哺育了生物圈中的其他生物。其他生物所需能量来源于植物制造的有机物,而植物制造的有机物中的能量来源于太阳能,所以说,生物圈中各种生物所需能量的最终来源是太阳能。 例 人体的生长、发育、繁殖等各种生命活动都离不开能量,人体内的能量最终来源于( ) A电能 B植物 C动物 D太阳能 D 人体内的能量来源于食物,食物中的能量来源于植物通过光合作用制造的有机物,植物制造的有机物中储存着由光能转化而成的化学能,因此,人体内的能量最终来源于太阳能。故选择D选项。 综合提升训练 1(2014山东泰安)现将一密闭透亮的试验装置(如图甲)于晴天的凌晨置于室外,并进行24小 时的气体分析测定,得出气体含量的
22、改变曲线(如图乙),该气体是( ) A氧气 B二氧化碳 C水蒸气 D氮气 A 2 某中学探讨性学习小组的同学于6月中旬晴朗的一天,做了如下试验:从上午7点起先,在相同植株的同一位置上,每间隔4个小时,摘取一片生长状况相同的叶片,并按时间依次编号后低温保鲜。待摘取了4片叶片(依次为号、号、号和号)后,同时进行脱色处理,再经漂洗后滴加碘液。蓝色最浅的叶片是( ) A号 B号 C号 D号 A 光合作用积累淀粉的多少,与光照时间、光照强度、二氧化碳浓度等诸多因素有关。在6月中旬晴朗的一天,光照强度、二氧化碳浓度、温度等条件相同的状况下,光照时间长的叶片积累的淀粉多,反之就少。 故选择A选项。 3(20
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- 初中生物 第三 单元 第五 绿色植物 生物圈 中碳一氧 平衡
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